SEMESTRE DE VERÃO 2011/2012 TRABALHO 2 DE FÍSICA...
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SEMESTRE DE VERÃO 2011/2012
TRABALHO 2 DE FÍSICA DAS CONSTRUÇÕES
VERIFICAÇÃO DO CUMPRIMENTO REGULAMENTAR Dec. Lei
GRUPO Nº 6
Ricardo D
José Rodrigues
João Gamboa
SEMESTRE DE VERÃO 2011/2012
DE FÍSICA DAS CONSTRUÇÕES
VERIFICAÇÃO DO CUMPRIMENTO REGULAMENTAR Dec. Lei
80/2006
Ricardo Dias – n.º 31209
José Rodrigues – n.º 33319
João Gamboa – n.º 33320
SEMESTRE DE VERÃO 2011/2012
DE FÍSICA DAS CONSTRUÇÕES
VERIFICAÇÃO DO CUMPRIMENTO REGULAMENTAR Dec. Lei
VERIFICAÇÃO DO CUMPRIMENTO REGULAMENTAR Dec. Lei 80/2006
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ÍNDICE
INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 4
ZONAMENTO CLIMÁTICO .............................................................................................................. 5
Parâmetros Térmicos – coeficiente de transmissão térmica U .......................................... 6
Paredes Exteriores ........................................................................................................................ 7
Parede Sala/Quartos – Exterior .......................................................................................... 8
Paredes Cozinha – Exterior ................................................................................................. 9
Paredes de Escadas e Caixa de Elevador ........................................................................... 10
Parede de Separação de Escadas e Átrio .......................................................................... 10
Parede de Separação de Escadas e Instalações Sanitárias ............................................... 11
Parede de Separação de Caixa de Elevador e Quarto....................................................... 11
Pavimentos .................................................................................................................................. 12
Pavimento Suíte em contacto com Garagem ................................................................... 12
Pavimento Cozinha e I.S. em contacto com Garagem ...................................................... 13
Pavimento Átrio em contacto com Átrio .......................................................................... 14
Pavimentos de Sala e Quarto em contacto com Sala e Quarto ........................................ 15
Paredes Interiores ....................................................................................................................... 16
Parede Interior entre Quarto e Sala ................................................................................. 16
Parede Interior entre Suíte e Cozinha ............................................................................... 16
Parede Interior entre Suíte/Sala e I.S. .............................................................................. 17
Parede Interior entre Cozinha e I.S. .................................................................................. 17
Parede Interior entre Quarto e Quarto............................................................................. 18
Parede Interior entre Cozinha e Cozinha .......................................................................... 18
Elementos envidraçados ................................................................................................... 19
Verificação de Requisitos térmicos da envolvente ........................................................... 19
Quantificação de todas as áreas da envolvente exterior e interior .................................. 20
Definição da Envolvente – Cálculo do Coeficiente de Perdas ..................................................... 22
Determinação das Envolventes ................................................................................................... 22
Identificação dos espaços não úteis ................................................................................. 23
Cálculo do Ai/Au................................................................................................................ 24
Garagem .............................................................................................................................. 24
Caixa de escadas, elevador e patamar ................................................................................ 25
Quantificação da Inércia Térmica ................................................................................................ 26
VERIFICAÇÃO DO CUMPRIMENTO REGULAMENTAR Dec. Lei 80/2006
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Necessidades Nominais de Energia de Aquecimento - Nic ......................................................... 30
Quantificação e respectivo valor de PTL’s ........................................................................ 30
Ligação da fachada com pavimentos não-úteis .................................................................. 30
Ligação da fachada com pavimentos intermédios .............................................................. 32
Ligação da fachada com varanda ........................................................................................ 34
Ligação da fachada com padieira, ombreira e peitoril ........................................................ 36
Ligação da fachada com caixa de estore ............................................................................. 36
Valor das perdas de calor pelas PTL’s ................................................................................. 37
Quantificação de Rph ........................................................................................................ 37
Quantificação de Factores Solares e Factores de Obstrução de Envidraçados ................ 38
Quantificação da área efectiva de envidraçado ............................................................... 40
Quantificação de ganhos solares brutos ........................................................................... 41
Factor de Utilização de Ganhos ........................................................................................ 42
Factor de Forma ................................................................................................................ 43
Necessidades nominais de Energia de Aquecimento ....................................................... 44
Necessidades Nominais de Energia de Arrefecimento - Nvc ...................................................... 45
Quantificação das Cargas Térmicas pela Envolvente Opaca ............................................ 45
Quantificação dos Ganhos pelos Envidraçados ................................................................ 46
Quantificação das Perdas por Ventilação e Ganhos Internos ........................................... 47
Factor de Utilização de Ganhos ........................................................................................ 48
Quantificação das necessidades nominais de energia de arrefecimento ........................ 48
Necessidades Nominais de Energia Útil e Primária ..................................................................... 49
Definição de Equipamentos .............................................................................................. 49
Quantificação das necessidades de AQS e respectivo valor ............................................. 50
Quantificação das necessidades nominais de energia útil ............................................... 51
Quantificação das necessidades nominais de energia primária ....................................... 52
CONCLUSÃO ................................................................................................................................ 53
VERIFICAÇÃO DO CUMPRIMENTO REGULAMENTAR Dec. Lei 80/2006
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INTRODUÇÃO
No âmbito da disciplina de Física das Construções foi proposto aos alunos a
verificação regulamentar de uma fracção situada no distrito de Faro tendo por base o
Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios (RCCTE).
Esta verificação recai essencialmente nas necessidades nominais de energia de
aquecimento e arrefecimento, produção de águas quentes sanitárias e necessidades
globais de energia primária.
Para se poder determinar todas estas necessidades teve que se adoptar
soluções construtivas no que se refere a paredes e pavimentos, bem como
envidraçados e isolamentos térmicos. Com estas soluções vêm associados parâmetros
necessários a cálculos, como sejam factores solares, coeficientes de transmissão
térmica, pontes térmicas lineares, ângulos de obstrução, áreas efectivas, renovações
de ar, factor de forma, entre outros.
Na quantificação destas necessidades é de esperar que quanto maior o valor
delas maior será a classificação a atribuir, ou seja, a classe energética correspondente.
Este será o maior objectivo deste trabalho, depois de quantificadas todas as
necessidades será determinada a classe energética da nossa fracção.
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ZONAMENTO CLIMÁTICO
A fracção autónoma em estudo situa-se na cidade de Faro (Região Sul), recorrendo ao
quadro III.1 do RCCTE verifica-se que está inserida numa zona climática de Inverno I1 e numa
zona climática de Verão V2. Esta divisão de zonas climáticas distingue três zonas climáticas de
Inverno (I1, I2 e I3) e também três zonas climáticas de Verão (V1, V2 e V3).
Tabela 1: Quadro III.1
No mesmo quadro pode-se retirar também o número de Graus-Dias (GD), isto é, um
número que caracteriza a severidade de um clima durante a estação de aquecimento e que é
igual ao somatório das diferenças positivas registadas entre uma dada temperatura de base
(20°C) e a temperatura do ar exterior durante a estação de aquecimento. As diferenças são
calculadas com base nos valores horários da temperatura do ar, neste caso específico tem um
valor de 1060oC.dias. Relativamente ao período da estação de aquecimento tem uma duração
de 4,3 meses. Esta estação refere-se ao período do ano com início no primeiro decêndio
posterior a 1 de Outubro em que, para cada localidade, a temperatura média diária é inferior a
15°C e com termo no último decêndio anterior a 31 de Maio em que a referida temperatura
ainda é inferior a 15°C.
Fazendo a junção entre a região em que se situa e a zona climática obtemos a
designação da zona, V2 S. Através desta designação retiram-se as seguintes informações do
quadro III.9:
• Valor médio da temperatura do ar exterior: θatm = 23oC
• Valor médio da intensidade da radiação solar (NO): 340kWh/m2
Tabela 2: Quadro III.9
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Do quadro III.8 do RCCTE retirou-se a informação de que a energia solar média mensal
incidente superfície vertical orientada a Sul é de GSul = 108kWh/m2.mês.
Tabela 3: Quadro III.8
Parâmetros Térmicos – coeficiente de transmissão térmica U
Para o cálculo do coeficiente de transmissão térmica U começou-se por definir as
soluções construtivas para as envolventes necessárias ao cálculo do mesmo, ou seja, todas as
envolventes para o exterior ou zonas não aquecidas, sejam elas paredes exteriores ou
paredes/pavimentos em contacto com zonas não aquecidas. Para tal definiu-se os seus
constituintes e materiais a utilizar e com base no Anexo I do ITE50 retiraram-se os respectivos
valores convencionais de cálculo de condutibilidade (λ) e de resistências térmicas (R).
Com base não quadro VII.1 do RCCTE retirou-se os valores das Resistências Térmicas
Superficiais Exterior e Interior, Rse e Rsi respectivamente. Rse toma o valor de Rsi quando o
elemento de separação divide um local não aquecido de um local aquecido.
Tabela 4: Quadro VII.1
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O Coeficiente de transmissão térmica (U) de um elemento da envolvente é a
quantidade de calor de tempo que atravessa uma superfície de área unitária desse elemento
da envolvente por unidade de diferença de tempo entre dois ambientes que ele separa. É dado
por:
U = 1 / (Rsi + ΣRj + Rse)
Sendo:
• Rsi: Resistência Superficial interior [m2.°C/W]
• Rj: Resistência da camada j [m2.°C/W]
• Rse: Resistência Superficial Exterior [m2.°C/W]
A resistência térmica (R) é o inverso da condutibilidade térmica e mede o grau com que o
elemento se opõe à passagem de calor.
A resistência térmica pode ser determinada através de:
R = e / λ
Em que,
• e – espessura da camada [m]
• λ – Condutibilidade térmica do material [W/m.°C]
Paredes Exteriores
A envolvente exterior da fração autónoma em estudo é constituída por paredes com
espessura de 0,30m. Estas paredes são constituídas por dois panos de alvenaria com tijolo de
30x20x9 e de 30x20x11, separadas por uma caixa-de-ar com 0,02m parcialmente preenchida
com isolamento térmico (XPS) de 0,03m de espessura.
Visto que pelo exterior não existe revestimento cerâmico, optou-se por revestir a
parede com um reboco tradicional com 0,02m. Pelo interior apresentam-se duas variantes, as
quais são mostradas de seguida:
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Parede Sala/Quartos – Exterior
Como tal, para as paredes dos quartos e sala em contacto com o exterior optou-se por
um revestimento em estuque com 0,03m de espessura, assim confere-se um acabamento
visivelmente agradável e com um toque macio.
Figura 1: Pormenor da Parede Sala/Quartos - Exterior
Parede Sala/Quartos - Exterior
Material Espessura ρ λ
R (m2.°C/W)
(m) (kg/m3) (W/m.°C)
Ar Exterior 0,04
Reboco 0,02 1900 1,3 0,0154
Tijolo 30x20x11 0,11 1450
0,27
Caixa de Ar 0,02
0,18
XPS 0,03 30 0,037 0,811
Tijolo 30x20x9 0,09 1450
0,23
Estuque 0,03 1000 0,43 0,047
Ar Interior
0,13
Espessura Total 0,30
U (W/m2.ºC) = 0,58
Tabela 5: Tabela com valor de U e R
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Paredes Cozinha – Exterior
Neste caso optou-se por um revestimento em azulejo (facilmente lavável) com
aproximadamente 0,01m. A considerar também mais 0,01m para o cimento-cola que irá servir
de aderente ao suporte.
Figura 2: Pormenor da Parede Cozinha – Exterior
Tabela 6: Tabela com valor de U e R
Nota: Todas as espessuras estão expressas nas tabelas usadas para quantificar o
coeficiente de transmissão térmica. Todos os valores de resistências térmicas e massas
volúmicas desconhecidas foram retirados do ITE 50.
Parede Cozinha - Exterior
Material Espessura ρ λ
R (m2.°C/W)
(m) (kg/m3) (W/m.°C)
Ar Exterior 0,04
Reboco 0,02 1900 1,3 0,0154
Tijolo 30x20x11 0,11 1450
0,27
Caixa de Ar 0,03
0,18
XPS 0,03 30 0,037 0,811
Tijolo 30x20x9 0,09 1450
0,23
Cimento - Cola 0,01 1500 0,8 0,0125
Azulejo 0,01 2300 1,3 0,008
Ar Interior
0,13
Espessura Total 0,30
U (W/m2.ºC) = 0,59
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Paredes de Escadas e Caixa de Elevador
As paredes de separação entre a fração e espaços interiores ventilados, como sejam o
caso de escadas ou caixa de elevador apresentam uma espessura de 0,20m. Serão paredes
constituídas por um único pano de tijolo 30x20x11 com isolamento térmico (XPS) e reboco
pelo exterior, com uma dimensão de 0,02m. Aqui também são apresentadas duas variantes,
são elas:
Parede de Separação de Escadas e Átrio
Para este caso optou-se por uma divisão com tijolos 30x20x11, revestido a reboco pelo
lado de fora (contacto com escadas) e isolamento XPS com 0,03m de espessura. Pelo lado
interior será usado estuque tradicional.
Figura 3: Pormenor da Parede Escadas – Átrio
Tabela 7: Tabela com valor de U e R
Parede Escadas - Átrio
Material Espessura ρ λ
R (m2.°C/W)
(m) (kg/m3) (W/m.°C)
Ar Exterior
0,13
Reboco 0,02 1900 1,3 0,02
Tijolo 30x20x11 0,11 1450
0,27
XPS 0,03 30 0,037 0,811
Esboço 0,02 1900 1,3 0,015
Estuque 0,02 1100 0,43 0,047
Ar Interior
0,13
Espessura Total 0,20
U (W/m2.ºC) = 0,70
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Parede de Separação de Escadas e Instalações Sanitárias
Para este caso optou-se por uma divisão com tijolos 30x20x11, revestido a reboco pelo
lado de fora (contacto com escadas) e isolamento XPS com 0,03m de espessura. Pelo lado
interior será usado azulejo aderido ao suporte por cimento-cola.
Figura 4: Pormenor da Parede Escadas – WC Tabela 8: Tabela com valor de U e R
Parede de Separação de Caixa de Elevador e Quarto
Nesta situação será usada uma parede em betão armado com 0,13m de espessura, com
um isolamento em XPS de 0,05m com acabamento em estuque pela face interior.
Figura 5: Pormenor da Parede Caixa de Elevador – Quarto Tabela 9: Tabela com valor de U e R
Parede I.S. - Escadas
Material Espessura ρ λ R
(m2.°C/W) (m) (kg/m3) (W/m.°C)
Ar Exterior
0,13
Reboco 0,02 1900 1,3 0,0154
Tijolo 30x20x11 0,11 1450
0,27
XPS 0,03 30 0,037 0,811
Emboço 0,02 1900 1,3 0,015
Cimento - Cola 0,01 1500 0,8 0,0125
Azulejo 0,01 2300 1,3 0,008
Ar Interior
0,13
Espessura Total 0,20
U (W/m2.ºC) = 0,72
Parede Caixa Elevador - Quarto
Material Espessura ρ λ
R (m2.°C/W)
(m) (kg/m3) (W/m.°C)
Ar Exterior 0,13
Betão Armado 0,13 2400 2,3 0,06
XPS 0,05 30 0,037 1,35
Estuque 0,02 1100 0,43 0,05
Ar Interior 0,13
Espessura Total 0,20
U (W/m2.ºC) = 0,58
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Pavimentos
Na elaboração de pormenores construtivos para pavimentos foi tido em conta que para
zonas onde é mais frequente haver lavagens ou ter um ambiente mais húmido, como seja o
caso das instalações sanitárias e a cozinha, irá ser aplicado azulejo. Nas zonas de circulação,
sala e quartos optou-se por chão em soalho flutuante.
Pavimento Suíte em contacto com Garagem
Figura 6: Pormenor da Pavimento de Suíte em contacto com Garagem
Tabela 10: Tabela com valor de U e R
Laje Suíte - Garagem
Material
Descendente Ascendente
Espessura ρ λ R (m
2.°C/W) R (m
2.°C/W)
(m) (kg/m3) (W/m.°C)
Ar interior
0,17 0,1
C. Flutuante 0,015 650 0,18 0,0833 0,0833
Pelicula Poliet. 0,005 920 0,33 0,0152 0,0152
Betonilha 0,05 2000 11 0,0045 0,0045
XPS 0,05 30 0,037 1,3514 1,3514
Betão Arm. 0,26 2400 2,3 0,113 0,113
Reboco 0,02 1900 1,3 0,0154 0,0154
Ar exterior
0,17 0,1
Espessura Total 0,40
Ud (W/m2.ºC) = 0,52
Ua (W/m2.ºC) =
0,56
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Pavimento Cozinha e I.S. em contacto com Garagem
Figura 7: Pormenor da Pavimento de Cozinha/I.S. com Garagem
Tabela 11: Tabela com valor de U e R
Laje Cozinha/I.S. - Garagem
Material
Descendente Ascendente
Espessura ρ λ R (m2.°C/W) R (m2.°C/W)
(m) (kg/m3) (W/m.°C)
Ar interior 0,17 0,1
Azulejo 0,01 2300 1,3 0,0077 0,0077
Cimento - Cola 0,01 1500 0,8 0,0125 0,0125
Betonilha 0,05 2000 11 0,0045 0,0045
XPS 0,05 30 0,037 1,3514 1,3514
Betão Arm. 0,26 2400 2,3 0,113 0,113
Reboco 0,02 1900 1,3 0,0154 0,0154
Ar exterior 0,17 0,1
Espessura Total 0,40
Ud (W/m2.ºC) = 0,54
Ua (W/m2.ºC) =
0,59
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Pavimento Átrio em contacto com Átrio
Figura 8: Pormenor da Pavimento de Átrio com Átrio
Tabela 12: Tabela com valor de U e R
Laje Átrio - Átrio
Material
Descendente Ascendente
Espessura ρ λ R (m
2.°C/W) R (m
2.°C/W)
(m) (kg/m3) (W/m.°C)
Ar interior
0,17 0,1
C. Flutuante 0,015 650 0,18 0,0833 0,0833
Pelicula Poliet. 0,005 920 0,33 0,0152 0,0152
Betonilha 0,05 2000 11 0,0045 0,0045
XPS 0,05 30 0,037 1,3514 1,3514
Betão Arm. 0,26 2400 2,3 0,113 0,113
Reboco 0,02 1900 1,3 0,0154 0,0154
Ar exterior
0,17 0,1
Espessura Total 0,40
Ud (W/m2.ºC) = 0,52
Ua (W/m2.ºC) =
0,56
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Pavimentos de Sala e Quarto em contacto com Sala e Quarto
Figura 9: Pormenor da Pavimento de Sala e Quarto
Tabela 13: Tabela com valor de U e R
Nota: Todas as espessuras estão expressas nas tabelas usadas para quantificar o coeficiente de
transmissão térmica. Todos os valores de resistências térmicas e massas volúmicas
desconhecidas foram retirados do ITE 50.
Laje Sala/Quarto - Quarto/Sala
Material
Descendente Ascendente
Espessura ρ λ R (m
2.°C/W) R (m
2.°C/W)
(m) (kg/m3) (W/m.°C)
Ar interior
0,17 0,1
C. Flutuante 0,015 650 0,18 0,0833 0,0833
Pelicula Poliet. 0,005 920 0,33 0,0152 0,0152
Betonilha 0,05 2000 11 0,0045 0,0045
XPS 0,05 30 0,037 1,3514 1,3514
Betão Arm. 0,26 2400 2,3 0,113 0,113
Reboco 0,02 1900 1,3 0,0154 0,0154
Ar exterior
0,17 0,1
Espessura Total 0,40
Ud (W/m2.ºC) = 0,52
Ua (W/m2.ºC) =
0,56
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Paredes Interiores
As paredes interiores terão uma dimensão de 0,15m, com acabamentos que diferem
consoante a divisão. Assim teremos azulejo nas paredes da cozinha e instalações sanitárias
com isolamento térmico XPS de 0.02m com tijolo 30x20x9.
Parede Interior entre Quarto e Sala
Figura 10: Pormenor da Parede Interior Sala – Quarto Tabela 14: Tabela com valor de U e R
Parede Interior entre Suíte e Cozinha
Parede Suíte - Cozinha
Material Espessura ρ λ
R (m2.oC/W) (m) (kg/m3) (W/m.oC)
Ar Interior 0,13
Estuque 0,02 1000 0,43 0,05
XPS 0,02 30 0,037 0,54
Tijolo 30x20x9 0,09 1450 0,23
Cimento - Cola 0,01 1500 0,8 0,01
Azulejo 0,01 2300 1,3 0,01
Ar Interior 0,13
Espessura Total 0,15
U (W/m2.ºC) = 0,91
Figura 11: Pormenor da Parede Interior Suíte - Cozinha Tabela 15: Tabela com valor de U e R
Parede Quarto - Sala
Material Espessura ρ λ
R (m2.oC/W) (m) (kg/m3) (W/m.oC)
Ar Interior 0,13
Estuque 0,02 1000 0,43 0,05
XPS 0,02 30 0,037 0,54
Tijolo 30x20x9 0,09 1450 0,23
Estuque 0,02 1000 0,43 0,05
Ar Interior 0,13
Espessura Total 0,15
U (W/m2.ºC) = 0,89
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Parede Interior entre Suíte/Sala e I.S.
Figura 12: Pormenor da Parede Interior Suíte – I.S. Tabela 16: Tabela com valor de U e R
Parede Interior entre Cozinha e I.S.
Figura 13: Pormenor da Parede Interior I.S. - Cozinha Tabela 17: Tabela com valor de U e R
Nota: Todas as espessuras estão expressas nas tabelas usadas para quantificar o coeficiente de
transmissão térmica. Todos os valores de resistências térmicas e massas volúmicas
desconhecidas foram retirados do ITE 50.
Parede Suíte - I.S.
Material Espessura ρ λ
R (m2.oC/W) (m) (kg/m3) (W/m.oC)
Ar Interior 0,13
Estuque 0,02 1000 0,43 0,05
XPS 0,02 30 0,037 0,54
Tijolo 30x20x9 0,09 1450 0,23
Cimento - Cola 0,01 1500 0,8 0,01
Azulejo 0,01 2300 1,3 0,01
Ar Interior 0,13
Espessura Total 0,15
U (W/m2.ºC) = 0,91
Parede I.S. - Cozinha
Material Espessura ρ λ
R (m2.oC/W) (m) (kg/m3) (W/m.oC)
Ar Interior 0,13
Azulejo 0,01 2300 1,3 0,01
Cimento - Cola 0,01 1500 0,8 0,01
XPS 0,02 30 0,037 0,54
Tijolo 30x20x9 0,09 1450 0,23
Cimento - Cola 0,01 1500 0,8 0,01
Azulejo 0,01 2300 1,3 0,01
Ar Interior 0,13
Espessura Total 0,15
U (W/m2.ºC) = 0,93
VERIFICAÇÃO DO CUMPRIMENTO REGULAMENTAR Dec. Lei 80/2006
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Parede Interior entre Quarto e Quarto
Figura 14: Pormenor da Parede Interior Quarto – Quarto Tabela 18: Tabela com valor de U e R
Parede Interior entre Cozinha e Cozinha
Figura 15: Pormenor da Parede Interior Cozinha - Cozinha Tabela 19: Tabela com valor de U e R
Parede Quarto - Quarto
Material Espessura ρ λ
R (m2.oC/W) (m) (kg/m3) (W/m.oC)
Ar Exterior 0,13
Estuque 0,02 1100 0,43 0,047
Tijolo 30x20x11 0,11 1450 0,27
XPS 0,03 30 0,037 0,811
Esboço 0,02 1900 1,3 0,015
Estuque 0,02 1100 0,43 0,047
Ar Interior 0,13
Espessura Total 0,20
U (W/m2.ºC) = 0,69
Parede Cozinha - Cozinha
Material Espessura ρ λ
R (m2.oC/W) (m) (kg/m3) (W/m.oC)
Ar Exterior 0,13
Azulejo 0,01 2300 1,3 0,008
Cimento - Cola 0,01 1500 0,8 0,0125
Tijolo 30x20x11 0,11 1450 0,27
XPS 0,03 30 0,037 0,811
Emboço 0,02 1900 1,3 0,015
Cimento - Cola 0,01 1500 0,8 0,0125
Azulejo 0,01 2300 1,3 0,008
Ar Interior 0,13
Espessura Total 0,20
U (W/m2.ºC) = 0,72
VERIFICAÇÃO DO CUMPRIMENTO REGULAMENTAR Dec. Lei 80/2006
19
Elementos envidraçados
Como solução para os envidraçados optamos por vidro duplo em perfil de PVC com as
seguintes características:
Tabela 20 - Características técnicas do vidro
Consiste num vidro exterior de
6mm e um vidro interior de 4mm
separados por uma lâmina de ar de 14mm.
O perfil possui três câmaras o que lhe confere um maior conforto com uma espessura total de
70mm. A cor é branca.
Trata-se de uma excelente opção visto ter uma total ausência de conservação e
manutenção, melhor isolamento térmico, acústico e de estanquidade e uma grande
longevidade e resistência às agressões climáticas
Neste aspeto pode-se definir dois coeficientes de transmissão térmica, sem ocupação
noturna (Uw) e coeficiente de transmissão térmica aplicável em espaço de ocupação noturna
(Uwdn). Pelo quadro III.3 do ITE50 retiraram-se os valores aplicáveis, como Uw=2,7 W/m2.ºC e
Uwdn=2,3 W/m2.ºC.
Verificação de Requisitos térmicos da envolvente
Com base nas tabelas nos quadros do Anexo IX do RCCTE, é possível verificar se as
soluções construtivas por nós definidas para as paredes exteriores, paredes das escadas,
paredes da caixa de elevador e lajes se respeitam os valores regulamentares para o coeficiente
de transmissão térmica. Comparando os valores das tabelas com os valores calculados
concluímos que os nossos coeficientes de transmissão térmica estão abaixo do coeficiente
máximo exigido pelo regulamento. Desta forma, as soluções construtivas por nós definidas
apresentam coeficientes de transmissão térmica admissíveis.
VERIFICAÇÃO DO CUMPRIMENTO REGULAMENTAR Dec. Lei 80/2006
20
Tabela 21: Quadro IX.3 do RCCTE
Quantificação de todas as áreas da envolvente exterior e interior
Para o cálculo dos envidraçados foi tido em conta as dimensões apresentadas nas
plantas e alçados fornecidos, foi definida a área de cada um e multiplicado pela respectiva
quantidade:
Largura (m) Altura (m) Área (m2) Quantidade Área Total (m2)
Envidraçados Janelas 1,4 1,2 1,68 1 1,68
Portas 1,4 2,1 2,94 4 11,76
Tabela 22: Quantificação de Área de Envidraçados
Para quantificar a área das paredes exteriores foi medida a largura de cada parede em
planta e multiplicado pelo respectivo pé-direito (2,70m) de seguida subtraída a área dos
envidraçados presentes em cada parede:
Tabela 23: Quantificação de Área de Paredes Exteriores
Largura (m) Altura (m) Área Total (m2) Área (m2)
Parede Suíte 2,85 2,7 7,7 6,01
Parede Cozinha 3,48 2,7 9,4 7,72
Parede Sala 4,8 2,7 12,96 8,34
Parede Quarto 3,33 2,7 8,99 6,05
Total 28,12
VERIFICAÇÃO DO CUMPRIMENTO REGULAMENTAR Dec. Lei 80/2006
21
Em relação às paredes interiores, também estas foram medidas recorrendo às plantas
fornecidas e multiplicando pelo respectivo pé-direito (2,70m):
Tabela 24: Quantificação de Área de Paredes Interiores
Por último determinou-se as áreas de todos os pavimentos:
Divisão Área (m2)
Suíte 18
Cozinha 16,5
I.S. 8,05
Átrio 8,15
Sala 29,15
Quarto 12,6
Total 92,45 Tabela 25: Quantificação de Áreas de Pavimentos
Largura (m) Altura (m) Área Total (m2)
Parede Suíte 6,25 2,7 16,90
Paredes I.S. 8,01 2,7 21,63
Paredes Sala 8,463 2,7 22,85
Parede Escadas 2,96 2,7 8,00
Parede Elevador 3,025 2,7 8,17
Total 115,6
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22
Definição da Envolvente – Cálculo do Coeficiente de Perdas
Determinação das Envolventes
Segundo o RCCTE distinguem-se três envolventes, a envolvente exterior, a envolvente
interior e envolvente sem requisitos.
Envolvente exterior é o conjunto dos elementos do edifício ou da fração autónoma
que estabelecem fronteira entre o espaço interior e o ambiente exterior.
Envolvente interior é a fronteira que separa a fração autónoma de ambientes não
climatizados, isto é, espaços não úteis. A envolvente interior pode ser dividida em interior com
requisitos de exterior (τ > 0,7) e interior com requisitos de interior (τ ≤ 0,7).
Envolvente sem requisitos é conjunto de elementos que estabelece fronteira entre
dois espaços aquecidos.
Figura 16: Planta com Delimitação de Envolventes
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23
Identificação dos espaços não úteis
A fração autónoma em estudo está em contacto com dois espaços não úteis, a
garagem e a caixa de escadas, do elevador e patamar.
Figura 17: Espaços Não Uteis no R/C Figura 18: Espaço Não Útil no Piso 1
Para cada espaço não útil, é considerado um coeficiente τ . Desta forma, procede-se ao
cálculo do Ai e do Au, sendo o Ai a área do elemento que separa o espaço útil interior do
espaço não útil e o Au a área do elemento que separa o espaço não útil do ambiente exterior.
Fazendo Ai/Au e através da tabela IV.1 do RCCTE obtêm-se o valor de τ.
VERIFICAÇÃO DO CUMPRIMENTO REGULAMENTAR Dec. Lei 80/2006
24
Cálculo do Ai/Au
Garagem
A figura seguinte apresenta as delimitações consideradas para o cálculo de Ai e Au, em
que Ai corresponde à área do elemento que separa o espaço útil do espaço não útil e Au a área
do elemento que separa o espaço não útil do ambiente exterior. Ai encontra-se pintado a
laranja e Au a amarelo.
Figura 19: Definição dos elementos para o cálculo de Ai e Au
Garagem
Após realizados os cálculos obteve-se:
• Ai = 131,51m2
• Au = 126,65m2
• Ai/Au = 1,038
Através da tabela IV.1 “Valores de coeficiente τ” do RCCTE e uma vez que este
espaço não útil se trata de uma garagem coletiva, ficamos a saber que:
τ = 0,7
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25
Caixa de escadas, elevador e patamar
Figura 20: Elementos do R/C considerados para Ai e Au Figura 21: Elementos do Piso 1
Figura 22: Elementos considerados no Sótão Figura 23: Elementos considerados para Ai e Au
Antes de se efetuar o cálculo definiu-se as paredes e lajes necessárias ao cálculo de Ai
e Au neste Espaço Não Útil, depois de se quantificar as respectivas áreas chegou-se aos valores
de:
• Ai = 382,26m2
• Au = 48,35m2
• Ai/Au = 7,9
Através da tabela IV.1 “Valores de coeficiente τ” do RCCTE e uma vez que este
espaço não útil se trata de uma circulação comum sem abertura direta para o exterior,
ficamos a saber que:
τ = 0,3
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26
Quantificação da Inércia Térmica
A inércia térmica de um edifício depende da massa superficial útil por metro quadrado de
área de pavimento, é calculada pela seguinte expressão:
Em que:
It = (ΣMsi x R x Si) / Ap
• MSi - massa superficial útil do elemento i (kg/m²);
• ri - fator de correção;
• Si - área da superfície interior do elemento i (m²);
• Ap - área útil de pavimento (m²);
Para o cálculo do MSi, foi necessário separar os elementos a calcular de acordo com a sua
localização:
• Elemento da evolvente exterior, elemento de construção em contacto com outra
fração autónoma ou espaços não úteis.
• Elementos interiores da fração autónoma em estudo.
Foi necessário saber se as soluções que vamos calcular têm isolamento térmico ou
não. Na fração em estudo, todas as soluções têm isolamento térmico portanto, de acordo com
o RCCTE, o MSi é apenas a massa situada do lado interior do isolamento.
Lajes Cozinha e WC
E ρ R mi Msi Si ri Msi.ri.Si
(m) (kg/m3) (m2.oC/W) (kg/m2) (kg/m2) (m2) (kg)
Azulejo 0,01 2300 0,0077
138 138 24,55 1 3387,9 Cimento-Cola 0,01 1500
Betonilha 0,05 2000 Tabela 26: Quantificação da Msi – Laje Cozinha e WC
Parede Cozinha - Exterior
E ρ R mi Msi Si ri Msi.ri.Si
(m) (kg/m3) (m2.oC/W) (kg/m2) (kg/m2) (m2) (kg)
Tijolo de 9 0,09 1450
168,5 150 7,72 1 1158 Cimento - Cola 0,01 1500
Azulejo 0,01 2300 0,0077 Tabela 27: Quantificação da Msi – Parede Cozinha para Exterior
VERIFICAÇÃO DO CUMPRIMENTO REGULAMENTAR Dec. Lei 80/2006
27
Tabela 28: Quantificação da Msi – Parede Quarto/Sala/Suíte a para Exterior
Parede WC - Escadas
E ρ R mi Msi Si ri Msi.ri.Si
(m) (kg/m3) (m2.oC/W) (kg/m2) (kg/m2) (m2) (kg)
Emboço 0,02 1900
76 76 11,77 1 894,52 Cimento - Cola 0,01 1500
Azulejo 0,01 2300 0,0077 Tabela 29: Quantificação da Msi – Parede WC em contacto com Escadas
Parede Divisão Edifício
E ρ R mi Msi Si ri Msi.ri.Si
(m) (kg/m3) (m2.oC/W) (kg/m2) (kg/m2) (m2) (kg)
Esboço 0,02 1900 60 60 31,59 1 1895,4
Estuque 0,02 1100 0,047 Tabela 30: Quantificação da Msi – Parede Divisão Edifício
Parede Caixa Elevador e Escadas
E ρ R mi Msi Si ri Msi.ri.Si
(m) (kg/m3) (m2.oC/W) (kg/m2) (kg/m2) (m2) (kg)
Esboço 0,02 1900 60 60 16,16 1 969,6
Estuque 0,02 1100 0,047 Tabela 31: Quantificação da Msi – Parede Caixa de Elevador e Escadas
Parede Cozinha - Cozinha
E ρ R mi Msi Si ri Msi.ri.Si
(m) (kg/m3) (m2.oC/W) (kg/m2) (kg/m2) (m2) (kg)
Tijolo de 9 0,09 1450
168,5 150 11,2 1 1680 Cimento - Cola 0,01 1500
Azulejo 0,01 2300 0,0077 Tabela 32: Quantificação da Msi – Parede Cozinha com Cozinha
Parede Quarto/Sala/Suíte - Exterior
E ρ R mi Msi Si ri Msi.ri.Si
(m) (kg/m3) (m2.oC/W) (kg/m2) (kg/m2) (m2) (kg)
Tijolo de 9 0,09 1450
171,5 150 20,4 1 3060 Reboco 0,01 1900
Estuque 0,02 1100 0,047
VERIFICAÇÃO DO CUMPRIMENTO REGULAMENTAR Dec. Lei 80/2006
28
Lajes Quarto/Sala/Hall
E ρ R mi Msi Si ri Msi.ri.Si
(m) (kg/m3) (m2.oC/W) (kg/m2) (kg/m2) (m2) (kg)
Flutuante 0,015 650 0,0833
114,35 114,35 67,9 1 7764,37 Polietileno 0,005 920
Betonilha 0,05 2000 Tabela 33: Quantificação da Msi – Laje Quarto/Sala/Hall
Lajes Teto
E ρ R mi Msi Si ri Msi.ri.Si
(m) (kg/m3) (m2.oC/W) (kg/m2) (kg/m2) (m2) (kg)
Betão Armado 0,26 2400 662 150 92,45 1 13867,5
Reboco 0,02 1900 0,0154 Tabela 34: Quantificação da Msi – Laje Teto
Após o cálculo do MSi.ri.Si dos elementos exterior e dos elementos em contacto com
espaços não úteis, iremos agora calcular os elementos interiores da fração em estudo.
Parede Cozinha - Suíte
E ρ R mt Msi Si ri Msi.ri.Si
(m) (kg/m3) (m2.oC/W) (kg/m2) (kg/m2) (m2) (kg)
Azulejo 0,01 2300 0,0077
208,5 208,5 15,52 1 3235,92
Cimento -
Cola 0,01 1500
Tijolo de 11 0,11 1450
Estuque 0,01 1100 0,047 Tabela 35: Quantificação da Msi – Parede Cozinha com a Suíte
Parede Cozinha - WC
E ρ R mt Msi Si ri Msi.ri.Si
(m) (kg/m3) (m2.oC/W) (kg/m2) (kg/m2) (m2) (kg)
Azulejo 0,01 2300 0,0077
236,5 236,5 10,23 1 2419,4
Cimento - Cola 0,02 1500
Tijolo de 9 0,09 1450
Cimento - Cola 0,02 1500
Azulejo 0,01 2300 0,0077 Tabela 36: Quantificação da Msi – Parede Cozinha com WC
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29
Parede Suíte - WC
E ρ R mt Msi Si ri Msi.ri.Si
(m) (kg/m3) (m2.oC/W) (kg/m2) (kg/m2) (m2) (kg)
Azulejo 0,01 2300 0,0077
219,5 219,5 9,05 1 1986,48 Cimento - Cola 0,01 1500
Tijolo de 11 0,11 1450
Estuque 0,02 1100 0,047 Tabela 37: Quantificação da Msi – Parede Suite com WC
Parede Sala - Quarto
E ρ R mt Msi Si ri Msi.ri.Si
(m) (kg/m3) (m2.oC/W) (kg/m2) (kg/m2) (m2) (kg)
Estuque 0,03 1100 0,047
196,5 196,5 13,07 1 2568,26 Tijolo de 9 0,09 1450
Estuque 0,03 1100 0,047 Tabela 38: Quantificação da Msi – Parede Sala com Quarto
Sabendo que o valor da Inércia é de 485,53 kg/m2, consultando o Quadro VII.6 do
RCCTE, concluímos que a fração em estudo tem uma Inércia Forte (It > 400)
Tabela 39: Quadro VII. 6 do RCCTE
ΣMsi.ri.Si = 44887,3 kg
Ap = 92,45 m2
It = 485,531 kg/m2
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Necessidades Nominais de Energia de Aquecimento
Quantificação e respectivo valor de PTL’s
Nas ligações entre elementos construtivos ocorrem perdas térmicas complementares
às perdas térmicas superficiais, por consequência da concentração de linhas de fluxo de calor.
As perdas térmicas lineares (L
(W/°C), sendo:
• Ѱj – coeficiente de transmissão térmica linear da ponte térmica j (W/m
• Bj – desenvolvimento linear (comprimento) da ponte térmica j, medido pelo
interior (m);
Apresentam-se de seguida as pontes térmicas presentes na
estudo.
Ligação da fachada com pavimentos não
Esta ponte térmica é detectada na ligação entre a fachada da
se encontra no piso inferior. Considerando um isolamento repartido ou isolante na caixa
de paredes duplas de termina-se a seguinte solução:
Figura 24: Pormenor da PTL Ligação da Fachada c/ pavimentos não
VERIFICAÇÃO DO CUMPRIMENTO REGULAMENTAR Dec. Lei 80/2006
Necessidades Nominais de Energia de Aquecimento - Nic
Quantificação e respectivo valor de PTL’s
entre elementos construtivos ocorrem perdas térmicas complementares
às perdas térmicas superficiais, por consequência da concentração de linhas de fluxo de calor.
As perdas térmicas lineares (Lpt) são calculadas pela seguinte expressão: L
coeficiente de transmissão térmica linear da ponte térmica j (W/m
desenvolvimento linear (comprimento) da ponte térmica j, medido pelo
se de seguida as pontes térmicas presentes na fração autónoma em
Ligação da fachada com pavimentos não-úteis
Esta ponte térmica é detectada na ligação entre a fachada da fração e a garagem que
se encontra no piso inferior. Considerando um isolamento repartido ou isolante na caixa
e a seguinte solução:
Pormenor da PTL Ligação da Fachada c/ pavimentos não-úteis
30
entre elementos construtivos ocorrem perdas térmicas complementares
às perdas térmicas superficiais, por consequência da concentração de linhas de fluxo de calor.
) são calculadas pela seguinte expressão: Lpt = ∑ Ѱj*Bj
coeficiente de transmissão térmica linear da ponte térmica j (W/m°C).
desenvolvimento linear (comprimento) da ponte térmica j, medido pelo
autónoma em
e a garagem que
se encontra no piso inferior. Considerando um isolamento repartido ou isolante na caixa-de-ar
VERIFICAÇÃO DO CUMPRIMENTO REGULAMENTAR Dec. Lei 80/2006
31
Dado que a espessura da parede (em) é 0,30m e que a espessura da laje (ep) é 0,40m,
através da tabela Br.1 do RCCTE obtém-se o valor de Ѱ.
Tabela 40: Valor de Ѱ para ligação de fachada com pavimentos não-uteis
Na figura seguinte é possível identificar as pontes térmicas em questão:
Figura 25: Planta com Pontes Térmicas
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Ligação da fachada com pavimentos intermédios
Esta ponte térmica é detectada na ligação entre a fachada da
superior (aquecido). Considerando um isolamento repartido ou isolante na caixa
paredes duplas de termina-se a seguinte solução:
Figura 26: Pormenor da PTL
Dado que a espessura da parede (e
através da tabela Cr do RCCTE obtém
Tabela 41: Valor de
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Ligação da fachada com pavimentos intermédios
Esta ponte térmica é detectada na ligação entre a fachada da fração e o pavimento
superior (aquecido). Considerando um isolamento repartido ou isolante na caixa
se a seguinte solução:
Pormenor da PTL Ligação da Fachada com pavimentos intermédios
Dado que a espessura da parede (em) é 0,30m e que a espessura da laje (e
através da tabela Cr do RCCTE obtém-se o valor de Ѱ.
: Valor de Ѱ para ligação de fachada com pavimentos intermédios
32
e o pavimento
superior (aquecido). Considerando um isolamento repartido ou isolante na caixa-de-ar de
) é 0,30m e que a espessura da laje (ep) é 0,40m,
VERIFICAÇÃO DO CUMPRIMENTO REGULAMENTAR Dec. Lei 80/2006
33
Na figura seguinte é possível identificar as pontes térmicas em questão:
Figura 27: Planta com Pontes Térmicas
VERIFICAÇÃO DO CUMPRIMENTO REGULAMENTAR Dec. Lei 80/2006
Ligação da fachada com varanda
Esta ponte térmica é detectada na ligação entre a fachada da
(inferior e superiormente). Considerando um isolamento repartido ou isolante na caixa
de paredes duplas de termina-se a seguinte solução:
Figura 28 e 29:
Dado que a espessura da parede (e
através da tabela Er do RCCTE obtém
Tabela 42
VERIFICAÇÃO DO CUMPRIMENTO REGULAMENTAR Dec. Lei 80/2006
Ligação da fachada com varanda
Esta ponte térmica é detectada na ligação entre a fachada da fração e a varanda
(inferior e superiormente). Considerando um isolamento repartido ou isolante na caixa
se a seguinte solução:
: Pormenor da PTL Ligação da Fachada com varanda
Dado que a espessura da parede (em) é 0,30m e que a espessura da laje (e
através da tabela Er do RCCTE obtém-se o valor de Ѱ.
42: Valor de Ѱ para ligação de fachada com varanda
34
e a varanda
(inferior e superiormente). Considerando um isolamento repartido ou isolante na caixa-de-ar
) é 0,30m e que a espessura da laje (ep) é 0,40m,
VERIFICAÇÃO DO CUMPRIMENTO REGULAMENTAR Dec. Lei 80/2006
35
Nas figuras seguintes é possível identificar as pontes térmicas em questão:
• Superior
Figura 30: Planta com Pontes Térmicas
• Inferior
Figura 31: Planta com Pontes Térmicas
VERIFICAÇÃO DO CUMPRIMENTO REGULAMENTAR Dec. Lei 80/2006
Ligação da fachada com padieira, ombreira e peitoril
Esta ponte térmica é detectada na ligação entre a fachada da
janelas/portas existentes. A fração
Considerando um isolamento repartido ou
isolante na caixa-de-ar de paredes duplas e dado que
o isolante térmico se encontra complanar com a
caixilharia, então:
Ѱ=0 (W/m
Ligação da fachada com caixa de
Esta ponte térmica é detectada na ligação entre a fachada da
estores existentes na fração em estudo.
Considerando um isolamento repartido
ou isolante na caixa-de-ar de paredes duplas e
o tipo de caixa de estore utilizada, en
Ѱ=0 (W/m°
VERIFICAÇÃO DO CUMPRIMENTO REGULAMENTAR Dec. Lei 80/2006
Ligação da fachada com padieira, ombreira e peitoril
Esta ponte térmica é detectada na ligação entre a fachada da fração
fração contém uma janela e três portas.
Considerando um isolamento repartido ou
ar de paredes duplas e dado que
o isolante térmico se encontra complanar com a
=0 (W/m°C)
Figura 32: Pormenor da PTL Ligação da Fachada
com a Padieira, ombreira e peitoril
Ligação da fachada com caixa de estore
Esta ponte térmica é detectada na ligação entre a fachada da fração e as caixas de
em estudo.
Considerando um isolamento repartido
ar de paredes duplas e
o tipo de caixa de estore utilizada, então:
°C)
Figura 33: Pormenor da PTL Ligação da Fachada com caixa de estore
36
fração e as
Pormenor da PTL Ligação da Fachada
com a Padieira, ombreira e peitoril
e as caixas de
Pormenor da PTL Ligação da Fachada com caixa de estore
VERIFICAÇÃO DO CUMPRIMENTO REGULAMENTAR Dec. Lei 80/2006
37
Valor das perdas de calor pelas PTL’s
Apresenta-se o quadro resumo com os valores obtidos das PTL’s:
Pontes Térmicas B ψ ψ. B
Ligações entre: (m) (W/m.°C) (W/°C)
Fachada com Pavimentos sobre locais não-úteis ou exteriores 9.047 0.70 6.333
Fachada com Pavimentos intermédios 5.428 0.30 1.628
Fachada com Varanda 12.380 0.45 5.571
Total 13.532 Tabela 43: Valores para as Pontes Térmicas Lineares
Atendendo ao resultado final, temos:
Qpt = 0.024 x Lpt x GD
Qpt = 0.024*13.532*1060 = 344.25 kWh
Quantificação de Rph
Por razões de saúde e de higiene, o RCCTE exige que os edifícios tenham uma taxa de
renovação de ar mínima de 0,6 h-1.
Este valor é retirado pelo Quadro IV.1 do RCCTE, porém para ser possível chegar ao
valor de Rph referente à nossa fração têm de ser verificadas todos os parâmetros desse
mesmo quadro.
A primeira verificação a ter em conta é a Classe de Exposição, esta classe é definida a
partir de três parâmetros: região, rugosidade e altura da fachada ao solo. Estando a nossa
habitação situada a 2,1km da Costa atribui-se uma classificação de Região B e de Rugosidade II
por se situar na periferia de uma zona urbana. Considera-se também que a altura da fachada
ao solo, em média, é inferior a 10m.
Tabela 44: Quadro IV.2
VERIFICAÇÃO DO CUMPRIMENTO REGULAMENTAR Dec. Lei 80/2006
38
Outra consideração foi o facto de se admitir que não existem dispositivos de admissão
na fachada.
Relativamente à permeabilidade ao ar das caixilharias, nos elementos de apoio é-nos
dado a Classe da Caixilharia sendo esta de Classe 3 e existe caixa de estore na nossa fração.
Tabela 45: Quadro IV.1
Daqui pode-se retirar do quadro IV.1 do RCCTE que o Rph correspondente é 0,90h-1
não sendo este o valor aplicável visto existir uma condicionante. Visto se tratar de uma
habitação nova, todas as portas se encontram bem vedadas em todo o seu perímetro o que faz
com que possa ser retirado 0,05 ao valor apresentado.
Assim ficamos com um valor final de Rph = 0,85h-1
Quantificação de Fatores Solares e Fatores de Obstrução de
Envidraçados
O fator solar de um envidraçado permite relacionar a energia solar transmitida para o
interior através de um vão envidraçado em relação à radiação solar incidente a direção normal
ao envidraçado.
De acordo com o RCCTE, no cálculo do fator solar para um edifício residencial
considera-se pelo menos a presença de cortinas claras muito transparentes pelo interior o que
confere ao fator solar um valor de gѰ=0,63.
O fator de obstrução representa a redução da radiação solar que incide no vão
envidraçado devido ao sombreamento permanente devido à presença de obstáculos como é o
caso de outros edifícios ou palas e varandas presentes no edifício. Este valor varia entro 0 e 1.
VERIFICAÇÃO DO CUMPRIMENTO REGULAMENTAR Dec. Lei 80/2006
39
O fator de obstrução (Fs) é dado pela expressão: Fs = Fh x Fo x Ff sendo:
• Fh – fator de sombreamento do horizonte por obstruções longínquas
exteriores ao edifício ou por outros elementos do edifício;
• Fo – fator de sombreamento por elementos horizontais sobrepostos ao
envidraçado (palas ou varandas);
• Ff – é o fator de sombreamento por elementos verticais adjacentes ao
edifício (palas verticais, outros corpos ou partes do mesmo edifício).
Segundo o RCCTE o ângulo de horizonte deve ser calculado em cada fração para cada
vão de cada fachada, visto não existir nenhuma informação que permita o cálculo do ângulo de
horizonte, Fh deve ser calculado por defeito usando um ângulo de horizonte de 45o visto se
tratar de um ambiente urbano. Sabendo que a fachada principal está orientada a Noroeste
(NO), pela tabela IV.5 pode-se concluir que Fh (NO) = 0,80 e Fh (SE) = 0,48.
Tabela 46: Tabela IV.5
O sombreamento por elementos verticais e por elementos horizontais (Ff e Fo) depende
do comprimento de obstrução, da latitude, da exposição e do clima local. Para se poder retirar
os respectivos valores das tabelas IV.6 e IV.7 foi necessário, com a ajuda dos alçados e das
plantas, retirar os valores dos ângulos de incidência das radiações ao ponto médio dos
envidraçados. Como alguns ângulos não se encontram diretamente na tabela foi necessário
usar a forma iterativa para se concluir os respectivos valores de sombreamento.
Ângulo Fo Ângulo Ff
NO Quarto 46o 0,89 45o 0,84
Sala 46o 0,89 24o 0,89
Sala 14o 0,97 15o 0,97
SE Cozinha 50o 0,66 16o 0,95
Suíte 14o 0,89 16o 0,95 Tabela 47: Valores de Fo e Ff relativamente aos ângulos
VERIFICAÇÃO DO CUMPRIMENTO REGULAMENTAR Dec. Lei 80/2006
40
Figura 34: Pormenor ângulos na fachada principal
Figura 35: Pormenor ângulo em janela Figura 36: Pormenor ângulos na fachada principal
Nota: Ignorou-se os pilaretes na fachada principal.
Quantificação da área efetiva de envidraçado
Para a quantificação das áreas efetivas, para além dos elementos quantificados no
ponto 3) surgem dois novos termos Fg e Fw tratam-se respectivamente da fração envidraçada
(retirado da Quadro IV.5 do RCCTE) e o fator de correção devido à variação das propriedades
do vidro com o ângulo de incidência da radiação solar.
Visto a opção ter recaído por uma caixilharia em PVC pelo Quadro IV.5 do RCCTE fica-
se a saber que o valor de Fg é de 0,65 e segundo o RCCTE para o valor a considerar para Fw será
0,90 visto ser este o valor a adotar no caso de vidros simples e duplos.
Tabela 48: Valor de Fg
VERIFICAÇÃO DO CUMPRIMENTO REGULAMENTAR Dec. Lei 80/2006
41
O fator de orientação X é retirado também do RCCTE através do Quadro IV.4
Tabela 49: Fator de Orientação (Quadro IV.4)
Com todos estes valores é possível então calcular o valor da área efetiva através da
expressão,
As = A x Fs x Fg x Fw x gѰ
Para se quantificar o valor do fator de obstrução (Fs) foi necessário recorrer à
expressão,
Fs = Fh x Fo x Ff
Tabela 50: Valores de fator de obstrução e área efetiva
Quantificação de ganhos solares brutos
Para a quantificação dos ganhos solares brutos iremos recorrer à fórmula para o
respectivo cálculo:
Qs = Gsul x Σ(Xj x As) x M
O valor de Gsul é retirado diretamente do Quadro III.8, sendo este o valor da energia
solar média incidente numa superfície vertical orientada a sul na estação de aquecimento.
Adquire então o valor de Gsul = 108kWh/m2.mês.
Orientação Área
(m2) Fh Fo Ff Fs Fg Fw gѰ
Fact.
Orient. Área Efetiva As x Xj
Sala - NO 1,68 0,80 0,97 0,97 0,72 0,65 0,90 0,63 0,33 0,47 0,17
Sala - NO 2,94 0,80 0,89 0,89 0,71 0,65 0,90 0,63 0,33 0,69 0,29
Quarto - NO 2,94 0,80 0,89 0,84 0,71 0,65 0,90 0,63 0,33 0,65 0,29
Suite - SE 2,94 0,48 0,89 0,95 0,41 0,65 0,90 0,63 0,84 0,44 0,37
Cozinha - SE 2,94 0,48 0,66 0,95 0,30 0,65 0,90 0,63 0,84 0,33 0,29
Total 2,57 1,41
VERIFICAÇÃO DO CUMPRIMENTO REGULAMENTAR Dec. Lei 80/2006
42
Na tabela anterior é apresentado o valor do somatório de todas as multiplicações dos
fatores de orientação pelas áreas efetivas, 1,24.
O valor M trata-se do número de meses que dura a estação de aquecimento, no nosso
caso 4,3 meses.
Qs = 108 x 1,41 x 4,3 = 654,8 kWh
Fator de Utilização de Ganhos
O fator de utilização de ganhos (η) é calculado em função da inércia térmica do edifício
e da relação (γ) entre os ganhos totais brutos (internos e solares) e as perdas térmicas totais
do edifício.
Comecemos então por calcular γ, trata-se do quociente entre Qg (ganhos térmicos
brutos) e o somatório de Qt com Qv (necessidades brutas de aquecimento).
Para o cálculo de Qg é necessário saber os valores dos ganhos térmicos brutos de
fontes internas (Qi) e dos ganhos solares (Qs). Dos ganhos solares sabemos do ponto 5) que
tem o valor de 654,80kWh, para quantificar o valor de Qi aplica-se diretamente a fórmula, Qi =
qi x M x Ap x 0,720 sendo qi os ganhos térmicos internos médios por unidade de área útil de
pavimento. Pelo Quadro IV.3 conclui-se que qi tem um valor de 4W/m2.
Tabela 51: Valor dos ganhos térmicos internos
Os parâmetros M e Ap são respectivamente o valor do número de meses que dura a
estação de aquecimento (4,3) e área de pavimento (92,45m2).
Como tal temos um valor de Qi = 1144,9 kWh.
Assim Qg = 1144,9 + 654,8 = 1798,90 kWh.
VERIFICAÇÃO DO CUMPRIMENTO REGULAMENTAR Dec. Lei 80/2006
43
Iremos agora calcular o parâmetro Qv para tal usaremos a seguinte fórmula:
Qv = 0,024 x (0,34 x Rph x Ap x Pd ) x GD
Surgem então dois termos novos, são eles Pd e GD. Respectivamente Pd trata-se do
pé-direito da habitação (2,70m) e GD o número de graus-dias (1060 oC.dias).
Qv= 0,024 x (0,34 x 0,85 x 92,45 x 2,70) x 1060 = 1835,21 kWh
Por último é necessário calcular Qt, visto não existir paredes em contacto com o solo o
cálculo resume-se à soma de perdas de calor pelo exterior, pelas pontes térmicas e pelos locais
não aquecidos, assim
Qt = Qext +Qlna + Qpt = 1340,18 + 966,21 + 344,20 = 2650,60kWh
Podemos assim calcular a relação entre ganhos brutos, γ = 0,40. Pelo gráfico IV.1 do
RCCTE, sabendo que a nossa fração tem uma inércia térmica forte ficamos a saber que o fator
de utilização de ganhos é de 0,987.
Fator de Forma
O fator de forma (FF) é o quociente entre o somatório das áreas da envolvente exterior
(Aext) e interior (Aint) da fração autónoma com exigências térmicas e o respectivo volume.
Assim, de cálculos efetuados anteriormente, sabe-se que a Aext = 41,56m2 e o
somatório das áreas interiores com exigências térmicas τ.Aint =70,46m2. O Volume é de
250m3. Desta forma, FF = 0,45.
VERIFICAÇÃO DO CUMPRIMENTO REGULAMENTAR Dec. Lei 80/2006
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Necessidades nominais de Energia de Aquecimento
Os valores limites de necessidades nominais de energia útil para aquecimento (Ni) de
uma fração autónoma dependem dos valores do Fator de Forma.
Assim, visto o nosso Fator de Forma ser inferior a 0,5, o RCCTE define que o Ni neste
caso é calculado através de,
Ni = 4,5 + 0,0395GD
Ni = 4,5 + 0,0395 x 1060
Ni = 46,37 kWh/m2.ano
Por outro lado, Nic é o parâmetro que exprime a quantidade de energia útil necessária
para manter em permanência uma fração a uma temperatura interior de referência na estação
de aquecimento. É dado pela soma de perdas de calor por condução através da envolvente
(Qt) com as perdas de calor pelas renovações de ar (Qv) ao qual se subtrai os ganhos de calor
uteis (Qgu). Este resultado é dividido pela área de pavimento, obtendo assim Nic.
Qt e Qv são valores que já conhecemos, 2650,59 e 1835,21 kWh respectivamente.
Qgu = η X Qg = 0,987 x 1798,90 = 1775,51 kWh.
Desta forma,
Nic = (2650,59 + 1835,21 – 1775,51) / 92,45
Nic = 29,32 kWh/m2.ano
VERIFICAÇÃO DO CUMPRIMENTO REGULAMENTAR Dec. Lei 80/2006
45
Necessidades Nominais de Energia de Arrefecimento - Nvc
Quantificação das Cargas Térmicas pela Envolvente Opaca
Os ganhos através da envolvente opaca exterior resultam dos efeitos combinados da
temperatura do ar exterior e da radiação solar incidente. Para o seu cálculo adota-se uma
metodologia simplificada baseada na ‘temperatura ar-Sol’, que se traduz, para cada
orientação, na seguinte equação:
Q1 = 2,928 x U x A x (em – si) + U x A x (α x Ir / hê)
Através da Folha de Cálculo V.1a podemos ficar a saber que as Perdas Especificas
Totais, associadas às paredes exteriores, envidraçados exteriores e à renovação de ar são de
124,81 W/oc.
Pelo Quadro III.9, sabendo que a zona em questão é V2S, retira-se a informação que em
(valor médio da temperatura do ar exterior) é de 23oC e si (temperatura do ambiente interior)
é um valor de referência toma o valor de 25oC.
O coeficiente de absorção (α) da superfície exterior da parede α depende da cor da
mesma, no caso da nossa habitação é definido que a cor é clara, logo, o valor a aplicar é de 0,4.
A intensidade média de radiação total incidente durante toda a estação de arrefecimento varia
com a orientação, assim recorrendo também ao Quadro III.9 sabe-se que segundo a orientação
Noroeste (NO) tem um valor de 340 kWh/m2.mês e segundo a orientação Sudeste (SE) 460
kWh/m2.mês. Por último temos o parâmetro hê que se refere à condutância térmica superficial
exterior do elemento da envolvente e é também um valor de referência sendo de 25 W/m2.oC.
Assim podemos ficar a saber que,
Q1 = -308,49 + 104,6 = -203,89 kWh
VERIFICAÇÃO DO CUMPRIMENTO REGULAMENTAR Dec. Lei 80/2006
46
Quantificação dos Ganhos pelos Envidraçados
Para se quantificar os ganhos pelos envidraçados teve que se calcular os fatores de
obstrução para cada envidraçado, tendo em conta a sua orientação. Este passo foi executado
da mesma maneira que se efetuou para a situação de Inverno, porém neste caso os valores de
Fo e Ff foram respectivamente retirados dos quadros V.1 e V.2.
Tabela 52: Valores de Fo e Ff para cada envidraçado.
Depois de quantificados os valores de sombreamento para elementos horizontais e
verticais é então possível saber os valores dos fatores de obstrução (Fs). Mais uma vez esta
quantificação é feita com base na mesma formula usada para a situação de Inverno, neste caso
o valor de Fh é definido para a situação de Verão como valor unitário (Fh=1).
Consideramos a existência de persianas metálicas de cor média, o que significa que
gѰ100% tem um valor de 0,07. Sabe-se também que o vidro é duplo com espessura de 6mm +
5mm incolor e que o valor do fator solar é dado por 30% de gv com 70% de g100%.
Tabela 53: Valor de gv
Tabela 54: Valor de g 100%
Ângulo Fo Ângulo Ff
NO Quarto 46o 0,76 45o 0,78
Sala 46o 0,76 24o 0,86
Sala 14o 0,94 15o 0,95
SE Cozinha 50o 0,59 16o 0,95
Suíte 14o 0,84 16o 0,95
VERIFICAÇÃO DO CUMPRIMENTO REGULAMENTAR Dec. Lei 80/2006
47
Com estes valores foi possível então quantificar todas as áreas efetivas.
Tabela 55: Quantificação de Área Efetiva
Para o cálculo dos ganhos solares através dos envidraçados recorremos à ajuda da Folha
de Cálculo V.1b.
Para se poder quantificar os ganhos pelos envidraçados é necessário fazer uso da
expressão,
Q2 = Σ [Ir x Σ Asnj]
O termo Asnj trata-se da área efetiva coletora da radiação solar de cada superfície pela
orientação que tem. Todas estas áreas foram calculadas anteriormente, como tal, pela Folha
de Cálculo V.1d é possível obter o valor final para os ganhos solares pelos vãos envidraçados
exteriores. O termo Ir tem exatamente a mesma designação que foi apresentado no ponto 1) e
os valores são os mesmos.
Assim,
Q2 = 542,60 kWh
Quantificação das Perdas por Ventilação e Ganhos Internos
Para a quantificação das perdas por ventilação o modo de cálculo é idêntico aos
evidenciados nos pontos anteriores. Visto a fração não apresentar ventilação mecânica, a
expressão de cálculo será a seguinte,
Q3 = 2,928 x (0,34 x Rph x AP x Pd) x (θm – θi)
Orientação Área
(m2) Fh Fo Ff Fs Fg Fw gѰ
Fact.
Orient. Área Efetiva As x Xj
Sala - NO 1,68 1 0,97 0,97 0,89 0,65 0,85 0,274 0,33 0,226 0,075
Sala - NO 2,94 1 0,89 0,89 0,67 0,65 0,85 0,274 0,33 0,298 0,098
Quarto - NO 2,94 1 0,89 0,84 0,61 0,65 0,85 0,274 0,33 0,271 0,089
Suite - SE 2,94 1 0,84 0,95 0,79 0,65 0,85 0,274 0,84 0,352 0,296
Cozinha - SE 2,94 1 0,66 0,95 0,55 0,65 0,85 0,274 0,84 0,245 0,206
Total 1,392 0,764
VERIFICAÇÃO DO CUMPRIMENTO REGULAMENTAR Dec. Lei 80/2006
48
Nesta expressão não surge nenhum parâmetro novo, todos já foram calculados e
demonstrados anteriormente. Assim o valor de Rph é de 0,85, a área de pavimento é de 92,45
m2 e o pé-direito 2,70 metros.
Desta forma ficamos a saber que as perdas por ventilação são,
Q3 = -422,44 kWh
No que diz respeito aos ganhos internos, a expressão necessária ao cálculo do mesmo
é a seguinte,
Q4 = 2,928 x qi x Ap
Surge um parâmetro novo que se refere aos ganhos térmicos internos médios por
unidade de área útil de pavimento, qi. Segundo o RCCTE, pelo Quadro IV.3 pode-se saber o
respectivo valor, sabe-se que é uma fração residencial, logo qi irá ter um valor de 4 W/m2.
Q4 = 2,928 x 4 x 92,45 = 1082,77 kWh
Fator de Utilização de Ganhos
O fator de utilização de ganhos calcula-se da mesma forma como se calculou para a
estação de arrefecimento, como tal, sabemos que os ganhos brutos têm um valor de 1729,97
kWh e as perdas têm um total de 730,93 kWh. Assim, fazendo a relação entre estes dois
valores obtém-se o valor de γ = 2,37. Pela folha de cálculo V.1g fica-se a saber que o valor do
fator de utilização de ganhos η é de 0,42.
Quantificação das necessidades nominais de energia de arrefecimento
Por último podemos quantificar os ganhos totais brutos da fração (Qg), para tal usamos
os valores que acabamos de calcular, não todos porque visto querermos os ganhos e não nos
interessa as perdas. Assim,
Qg = Q1 + Q2 + Q4 = 104,6 + 542,60 + 1082,77 = 1729,97 kWh
VERIFICAÇÃO DO CUMPRIMENTO REGULAMENTAR Dec. Lei 80/2006
49
Ficamos assim em condições de calcular as necessidades nominais de energia de
arrefecimento através da expressão,
NVC = [Qg x (1 – η)] / AP
NVC = [1729,97 x (1-0,42)] / 92,45
NVC =10,85 kWh/m2.ano
Comparando o valor obtido com o Artigo 15º do Capitulo V do RCCTE, chegamos à
conclusão que o valor apresentado é aceitável para a localização da fração em estudo visto as
necessidades de arrefecimento máximas admissíveis para uma região V2S é de 32 kWh/m2.ano.
Necessidades Nominais de Energia Útil e Primária
Definição de Equipamentos
Na atribuição de equipamentos para a nossa fração não tivemos em conta a
contribuição de energias renováveis, como tal ficam dispensados de painéis fotovoltaicos e
elementos fornecedores de energia por via eólica ou de biomassa. Assim, temos apenas de
definir um único sistema convencional de preparação de águas quentes sanitárias. Optamos
por um esquentador Vulcano WRD – KME Click Ventilado cujo catálogo se encontra em anexo.
Este esquentador apresenta um rendimento (ηa) de 87%. Para os coletores solares optamos
pela mesma marca e por um sistema de termossifão com 150 litros de capacidade. Ambos os
catálogos se encontram em anexo.
No que se refere à contribuição por sistemas de coletores solares para o aquecimento
de águas quentes sanitárias o respectivo valor foi-nos previamente dado sendo de 499
kWh/(m2.ano).
VERIFICAÇÃO DO CUMPRIMENTO REGULAMENTAR Dec. Lei 80/2006
50
Quantificação das necessidades de AQS e respectivo valor
As necessidades de energia para preparação das águas quentes sanitárias (Nac) são-nos
apresentadas no Anexo VI do RCCTE.
Para a quantificação deste valor é necessário primeiro saber qual a energia útil
despendida com sistemas convencionais de preparação de AQS (Qa). Este valor é determinado
através da expressão,
Qa = (MAQS x 4187 x ΔT x nd) / (3 600 000)
Começaremos pelo primeiro termo, trata-se do consumo médio diário de referência de
AQS. Recorrendo ao Quadro VI.1 do RCCTE e sabendo que se trata de um T2 fica-se a saber
que o número convencional de ocupantes é de 3.
Tabela 56: Quadro VI.1
Assim,
MAQS = 40 x número de ocupantes
MAQS = 120 l
Segue-se a quantificação do aumento de temperatura necessário para preparação de
AQS (ΔT), este é um valor referenciado pelo RCCTE e é de 45oC. Outro valor também
referenciado pelo RCCTE, neste caso no Quadro VI. 2, é o número anual de dias de consumo de
AQS, estando a fração inserida num edifício residencial com utilização permanente tem um
valor de 365 dias.
Tabela 57: Quadro VI.2
VERIFICAÇÃO DO CUMPRIMENTO REGULAMENTAR Dec. Lei 80/2006
51
Estamos assim em condições de quantificar o valor de energia útil despendida com
sistemas convencionais de preparação de AQS,
Qa = (120 x 4187 x 45 x 365) / (3 600 000)
Qa = 2292,38 kWh/ano
A próxima quantificação a fazer é da contribuição de sistemas de coletores solares para
o aquecimento de AQS (Esolar). Este valor deve ser calculado através do programa
computacional SOLTERM mas como foi referido anteriormente o valor já nos foi previamente
fornecido tendo um valor de 499 kWh/(m2.ano).
Como está previsto a contribuição de 1m2 de painel por cada ocupante convencional
previsto fica-se a saber que precisaremos de 3m2 de painel, assim a contribuição dos coletores
solares será de,
Esolar = 499 x 3 = 1497 kWh/ano
Estamos assim em condições de quantificar o valor de necessidades de energia para
preparação das águas quentes sanitárias. De seguida apresenta-se o cálculo de Nac,
Nac = (Qa / ηa - Esolar) / Ap
Nac = [(2292,38/0,87) – 1497] / 92,45
Nac = 12,31 kWh/(m2.ano)
Quantificação das necessidades nominais de energia útil
Para esta quantificação é necessário recorrer ao Capitulo V do RCCTE, assim sabe-se que
o valor máximo para necessidades de aquecimento de águas quentes sanitárias é definido pela
equação,
Na = (0,081 x MAQS x nd ) / Ap
Assim,
Na = (0,081 x 120 x 365) / 92,45
Na = 38,38 kWh/(m2.ano)
VERIFICAÇÃO DO CUMPRIMENTO REGULAMENTAR Dec. Lei 80/2006
52
Como o valor Nac é menor que Na podemos concluir que nesta fração autónoma o valor
limite admissível imposto pelo RCCTE para as necessidades anuais de energia útil para
preparação de AQS não é excedido e encontra-se de acordo com o regulamentar.
Quantificação das necessidades nominais de energia primária
Para a quantificação da energia primária é necessário recorrer à fórmula:
Em que,
Nic =29,32 kWh/m2.ano
Nvc =10,85 kWh/m2.ano
Nac = 12,31 kWh/m2.ano
Os fatores de conversão Fpu entre energia útil e energia primária são retirados do artigo
18 do RCCTE. Fica-se a saber que Fpui e Fpuv tomam o mesmo valor 0,290 kgep/kWh enquanto
Fpua toma o valor de 0,086 kgep/kWh.
Os valores indicados anteriormente devem ser afetados pela eficiência nominal dos
equipamentos utilizados para os sistemas de aquecimento e de arrefecimento, ηi e ηv,
respectivamente, sob condições nominais de funcionamento. Assim,
ηi = 1
ηv = 4
Assim pode-se quantificar Ntc, o qual tem um valor de 2,01 kgep/m2.ano
Sabendo que o limite máximo das necessidades nominais de energia primária é dado
pela expressão,
Nt = 0,9 x (0,01Ni + 0,01Nv + 0,15Na)
Conclui-se que Ntc é menor que Nt visto Nt ter um valor de 5,89 kgep/m2.ano
VERIFICAÇÃO DO CUMPRIMENTO REGULAMENTAR Dec. Lei 80/2006
53
CONCLUSÃO
O objectivo de todo este trabalho é, de acordo com as soluções adoptadas, proceder à
verificação regulamentar das mesmas e também tendo em conta essas soluções determinar
qual a classe energética a atribuir à fracção em causa.
Esta classe é determinada pelo quociente entre as Necessidades Globais de Energia
Primária (Ntc) e o valor limite das Necessidades Globais de Energia Primária.
Visto já termos estes valores podemos partir para o cálculo,
R = Ntc / Nt
R = 2,01 / 5,89
R = 0,34
Assim, consultando o quadro seguinte podemos concluir que a Classe Energética da
fracção é A.
Tabela 58: Quadro de Classe Energética